WO2022153427A1

WO2022153427A1 - 電波源位置推定装置、電波源位置推定システム、及び電波源位置推定方法

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Publication number: WO2022153427A1
Application number: PCT/JP2021/000970
Authority: WO
Inventors: 孝行中西; 道生瀧川
Original assignee: 三菱電機株式会社
Priority date: 2021-01-14
Filing date: 2021-01-14
Publication date: 2022-07-21
Also published as: JPWO2022153427A1; JP7241993B2

Abstract

電波源位置推定装置（５）における電波源候補点設定部（１０）は、電波源候補点抽出部（１５）が抽出した有力電波源候補点に基づいて、複数の電波源候補点をさらに設定する。

Description

電波源位置推定装置、電波源位置推定システム、及び電波源位置推定方法

　本開示は、電波源位置推定装置に関する。

　電波源位置推定装置では、未知の電波源から受信点に到達した電波に関する情報に基づいて、当該電波源の位置を推定する。例えば、ＩｏＴ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ　ｏｆ　Ｔｈｉｎｇｓ，　モノのインターネット）の普及に伴い、携帯電話又は無線ＬＡＮだけでなく様々な機器に無線通信機能が備え付けられている。一方で、同一周波数帯の無線機器同士は干渉を起こしてしまい、通信品質が劣化してしまうため、干渉源を特定する必要がある。干渉源等の電波源を推定する手法の例として、２つの電波の到来方向から三角測量の原理で推定する方法、及び複数の受信機を同期させて２つの電波の到来時刻差から電波源の位置を推定する手法が挙げられる。電波源の位置を推定するために、前者は、２つの受信機を用いるか、又は受信器を移動しなければならない。後者は、複数の受信機が必要である。

　そこで、例えば、特許文献１には、単一の受信機を移動させずに電波源の位置を推定する方法が記載されている。当該方法では、受信器の受信結果と、電波の障害となる建物構造物に関する情報とに基づいて、受信器側から電波源側に逆方向に電磁界解析を行い、当該電磁界解析の結果に基づいて、電波源の候補位置を示す電波源候補点を複数設定し、設定した複数の電波源候補点に基づいて電波源の位置を推定する。

特表２０１０－５２５３００号公報

　上記のような従来の方法において、複数の電波源候補点を空間において密に設定すればするほど、電波源の位置の推定精度は高くなる。
　しかし、複数の電波源候補点を空間において密に設定した場合、設定した複数の電波源候補点のうちから有力な電波源候補点を抽出する処理にかかる負荷が大きくなり、電波源の位置を推定する効率が低下するという問題がある。
　本開示は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、電波源の位置を推定する効率を向上させる技術を提供することを目的とする。

　本開示に係る電波源位置推定装置は、電波源から受信点に到達した複数の電波の各測定到来方向、各測定到来時間及び各測定受信電力に基づいて、当該電波源の位置を推定する電波源位置推定装置であって、電波源の候補位置を示す電波源候補点を複数設定する電波源候補点設定部と、電波源候補点設定部が設定した複数の電波源候補点、及び電波の経路に影響を与える障害物を含む空間を示す地図情報に基づいて、受信点から各測定到来方向に電磁界解析を行うことにより、それぞれが受信点から電波源候補点に到達したと仮定した複数の電波の各仮定到来時間及び各仮定受信電力を、電波源候補点毎に算出し、算出した電波源候補点毎の各仮定到来時間及び各仮定受信電力、並びに各測定到来時間及び各測定受信電力に基づいて、電波源候補点設定部が設定した複数の電波源候補点のうちから有力電波源候補点を抽出する電波源候補点抽出部と、を備え、電波源候補点設定部は、電波源候補点抽出部が抽出した有力電波源候補点に基づいて、複数の電波源候補点をさらに設定する。

　本開示によれば、電波源の位置を推定する効率を向上させることができる。

実施の形態１に係る電波源位置推定システムの構成を示すブロック図である。図２は、実施の形態１に係る電波源位置推定システムにおける、信号処理装置による信号処理方法、及び電波源位置推定装置による電波源位置推定方法を示すフローチャートである。実施の形態１に係る地図情報生成部が生成する地図情報の具体例を示す図である。実施の形態１の具体例に係る電波源候補点設定部が複数の電波源候補点を設定した３次元モデルを示す図である。図４が示す３次元モデルを図４の下側から上側に見た図である。図４が示す３次元モデルを図４の右側から左側に見た図である。実施の形態１の具体例に係る電磁界解析を説明するための図である。回折波のイメージ図を示す。反射波のイメージ図を示す。実施の形態１の具体例に係る電波源候補点抽出部の電磁界解析部が行った電磁界解析の結果を示す。図１１は、図１０の一部を拡大した図を示す。実施の形態１の具体例に係る電波源候補点設定部が細分化したグリッド５００を示す図である。図１３Ａは、実施の形態１に係る信号処理装置４及び電波源位置推定装置５の各機能を実現するハードウェア構成を示すブロック図である。図１３Ｂは、実施の形態１に係る信号処理装置４及び電波源位置推定装置５の各機能を実現するソフトウェアを実行するハードウェア構成を示すブロック図である。

　以下、本開示をより詳細に説明するため、本開示を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
　図１は、実施の形態１に係る電波源位置推定システム１００の構成を示すブロック図である。図１が示すように、電波源位置推定システム１００は、受信用アンテナ１、受信器２、ＡＤ変換器３、信号処理装置４、及び電波源位置推定装置５を備えている。信号処理装置４は、到来方向算出部６、到来時間算出部７、及び受信電力算出部８を備えている。電波源位置推定装置５は、地図情報生成部９、電波源候補点設定部１０、及び電波源候補点抽出部１５を備えている。電波源候補点抽出部１５は、電磁界解析部１１、電波源抽出部１２、コスト判定部１３、及び電波源特定部１４を備えている。

　受信用アンテナ１は、電波源から受信点に到達した複数の電波を受信することにより複数の受信信号を取得する。より詳細には、実施の形態１では、受信用アンテナ１は、複数のアンテナ素子を有し、当該複数のアンテナ素子が、それぞれ、電波源から受信点に到達した電波を受信する。

　なお、受信用アンテナ１が受信する複数の電波は、電波源が送信した電波が、複数の経路を経由することにより受信点に到達したものである。より具体的には、例えば、受信用アンテナ１は、位置及び諸元が不明の電波源から複数の電波を受信する。例えば、受信用アンテナ１が受信する複数の電波は、マルチパス波であり、電波源から受信点に直接到達した電波、電波源が送信した電波が電波源若しくは受信用アンテナ１周辺の構造物若しくは地面から反射した反射波、又は電波源が送信した電波が電波源若しくは受信用アンテナ１周辺の構造物若しくは地面によって回折した回折波等から構成される。

　受信用アンテナ１は、取得した複数の受信信号を受信器２に出力する。受信用アンテナ１の例として、複数のアンテナ素子から構成されたアレーアンテナ、又はビームフォーミングを行うアレーアンテナ等が挙げられる。

　受信器２は、受信用アンテナ１が取得した複数の受信信号を処理する。より詳細には、図示しないが、実施の形態１では、受信器２は、受信用アンテナ１のアンテナ素子毎の低雑音増幅器及び周波数変換器を備えている。当該アンテナ素子毎の低雑音増幅器は、受信用アンテナ１が取得した受信信号を増幅する。当該アンテナ素子毎の周波数変換器は、受信用アンテナ１が取得した受信信号の周波数を中間周波数に変換する。受信器２は、処理した複数の受信信号をＡＤ変換器３に出力する。

　ＡＤ変換器３は、受信器２が処理した複数の受信信号を、それぞれ、アナログ信号からデジタル信号に変換する。ＡＤ変換器３は、デジタル信号に変換した複数の受信信号を信号処理装置４に出力する。

　信号処理装置４の到来方向算出部６は、受信用アンテナ１が取得した複数の受信信号に基づいて、電波源から受信点に到達した複数の電波の各測定到来方向を算出する。なお、ここにおける受信点は、受信用アンテナ１の位置である。より詳細には、実施の形態１では、到来方向算出部６は、ＡＤ変換器３がデジタル信号に変換した複数の受信信号に基づいて、電波源から受信点に到達した複数の電波の各測定到来方向を算出する。到来方向算出部６は、算出した各測定到来方向を電波源位置推定装置５の電波源候補点抽出部１５に出力する。

　例えば、受信用アンテナ１が複数のアンテナ素子から構成されたアレーアンテナである場合、到来方向算出部６は、当該複数のアンテナ素子がそれぞれ取得した受信信号の相関行列の固有値展開を用いて、電波源から受信点に到達した複数の電波の各測定到来方向を算出してもよい。より具体的には、例えば、到来方向算出部６は、当該複数のアンテナ素子がそれぞれ取得した受信信号の相関行列の固有値展開を利用するMUSIC（Multiple Signal Classification）又はESPRIT（Estimation of Signal Parameters via Rotational Invariance Techniques）を用いて、電波源から受信点に到達した複数の電波の各測定到来方向を算出してもよい。

　例えば、受信用アンテナ１がビームフォーミングを行うアレーアンテナである場合、到来方向算出部６は、当該アレーアンテナがビームフォーミングにより取得した複数の受信信号の到来方向のうち、受信電力の最も高い方向を測定到来方向としてもよい。より具体的には、例えば、当該アレーアンテナが指向性ビームを空間走査し、到来方向算出部６は、当該アレーアンテナが空間走査することにより取得した複数の受信信号の到来方向のうち、受信電力の最も高い方向を測定到来方向としてもよい。

　信号処理装置４の到来時間算出部７は、受信用アンテナ１が取得した複数の受信信号に基づいて、電波源から受信点に到達した複数の電波の各測定到来時間を算出する。なお、ここにおける受信点は、受信用アンテナ１の位置である。より詳細には、実施の形態１では、信号処理装置４の到来時間算出部７は、ＡＤ変換器３がデジタル信号に変換した複数の受信信号に基づいて、電波源から受信点に到達した複数の電波の各測定到来時間を算出する。

　さらに詳細には、実施の形態１では、到来時間算出部７は、ＡＤ変換器３がデジタル信号に変換した複数の受信信号に基づいて、電波の組み合わせ毎に、電波間の測定到来時間差（相対到来時間）を算出する。到来時間算出部７は、算出した電波の組み合わせ毎の電波間の測定到来時間差を電波源位置推定装置５の電波源候補点抽出部１５に出力する。

　例えば、到来時間算出部７は、ＡＤ変換器３がデジタル信号に変換した複数の受信信号に基づいて、受信信号間の相互相関処理を行うことにより、電波の組み合わせ毎に、電波間の測定到来時間差を算出してもよい。より具体的には、例えば、到来時間算出部７が算出する電波間の測定到来時間差は、電波源位置が不明のため、到来時間の絶対値の差ではなく、最初に到来した電波を基準とした相対到来時間であってもよい。

　信号処理装置４の受信電力算出部８は、受信用アンテナ１が取得した複数の受信信号に基づいて、電波源から受信点に到達した複数の電波の各測定受信電力を算出する。なお、ここにおける受信点は、受信用アンテナ１の位置である。より詳細には、実施の形態１では、信号処理装置４の受信電力算出部８は、ＡＤ変換器３がデジタル信号に変換した複数の受信信号に基づいて、電波源から受信点に到達した複数の電波の各測定受信電力を算出する。

　さらに詳細には、実施の形態１では、受信電力算出部８は、ＡＤ変換器３がデジタル信号に変換した複数の受信信号に基づいて、電波の組み合わせ毎に、電波間の測定受信電力差（相対伝搬損失）を算出する。受信電力算出部８は、算出した電波の組み合わせ毎の電波間の測定受信電力差を電波源位置推定装置５の電波源候補点抽出部１５に出力する。

　電波源位置推定装置５の地図情報生成部９は、電波の経路に影響を与える障害物を含む空間を示す地図情報を生成する。例えば、地図情報生成部９は、地図情報として、電波源又は受信点周辺の構造物の３次元モデルを生成してもよい。その場合、例えば、地図情報生成部９は、市販されている建物データ、公開されている起伏データ、航空測量、レーザスキャナ、又はＣＡＤ図面等に基づいて、当該３次元モデルを生成してもよい。地図情報生成部９は、生成した地図情報を電波源候補点設定部１０に出力する。

　電波源位置推定装置５の電波源候補点設定部１０は、電波源の候補位置を示す電波源候補点を複数設定する。より詳細には、実施の形態１では、電波源候補点設定部１０は、地図情報生成部９が生成した地図情報が示す空間をグリッド状に分割し、当該グリッド上の位置に、複数の電波源候補点をそれぞれ設定する。電波源候補点設定部１０は、複数の電波源候補点を設定した地図情報を電波源候補点抽出部１５に出力する。

　電波源位置推定装置５の電波源候補点抽出部１５の電磁界解析部１１は、電波源候補点設定部１０が設定した複数の電波源候補点、及び地図情報生成部９が生成した地図情報に基づいて、受信点から上述の各測定到来方向（到来方向算出部６が算出した各測定到来方向）に電磁界解析を行うことにより、それぞれが受信点から電波源候補点に到達したと仮定した複数の電波の各仮定到来時間及び各仮定受信電力を、電波源候補点毎に算出する。当該電磁界解析の例として、レイトレーシング法が挙げられる。

　また、電波源候補点抽出部１５（電波源抽出部１２及びコスト判定部１３）は、電磁界解析部１１が算出した電波源候補点毎の各仮定到来時間及び各仮定受信電力、並びに上述の各測定到来時間（到来時間算出部７が算出した各測定到来時間）及び上述の各測定受信電力（受信電力算出部８が算出した各測定受信電力）に基づいて、電波源候補点設定部１０が設定した複数の電波源候補点のうちから有力電波源候補点を抽出する。電波源候補点抽出部１５は、抽出した有力電波源候補点を電波源候補点設定部１０に出力する。

　より詳細には、実施の形態１では、電波源候補点抽出部１５は、電磁界解析部１１が算出した電波源候補点毎の各仮定到来時間及び各仮定受信電力、並びに上述の各測定到来時間及び上述の各測定受信電力に基づいて、電波間の仮定到来時間差及び電波間の仮定受信電力差と、上述の電波間の測定到来時間差及び上述の電波間の測定受信電力差とを電波源候補点毎に比較することにより、電波源候補点設定部１０が設定した複数の電波源候補点のうちから有力電波源候補点を抽出する。

　さらに詳細には、実施の形態１では、電波源候補点抽出部１５の電波源抽出部１２は、電磁界解析部１１が電磁界解析により仮定した複数の電波の各経路に基づいて、電波源候補点設定部１０が設定した複数の電波源候補点のうちから、複数の第１の有力電波源候補点を抽出する。電波源抽出部１２は、抽出した複数の第１の有力電波源候補点をコスト判定部１３に出力する。電波源候補点抽出部１５のコスト判定部１３は、電波源抽出部１２が抽出した複数の第１の有力電波源候補点における電波間の仮定到来時間差及び電波間の仮定受信電力差と、上述の電波間の測定到来時間差及び上述の電波間の測定受信電力差とを第１の有力電波源候補点毎に比較することによりコストを第１の有力電波源候補点毎に算出し、算出した第１の有力電波源候補点毎のコストに基づいて、電波源抽出部１２が抽出した複数の第１の有力電波源候補点のうちから第２の有力電波源候補点を抽出する。

　電波源候補点設定部１０は、電波源候補点抽出部１５が抽出した有力電波源候補点（第２の有力電波源候補点）に基づいて、複数の電波源候補点をさらに設定する。例えば、電波源候補点抽出部１５が複数の有力電波源候補点を抽出した場合、電波源候補点設定部１０は、電波源候補点抽出部１５が抽出した複数の有力電波源候補点間の空間に、複数の電波源候補点をそれぞれ設定してもよい。または、例えば、電波源候補点抽出部１５が単一の有力電波源候補点を抽出した場合、電波源候補点設定部１０は、電波源候補点抽出部１５が抽出した単一の有力電波源候補点周囲の空間に、複数の電波源候補点をそれぞれ設定してもよい。電波源候補点設定部１０は、さらに設定した複数の電波源候補点を電波源候補点抽出部１５に出力する。

　電波源候補点抽出部１５の電磁界解析部１１は、電波源候補点設定部１０がさらに設定した複数の電波源候補点、及び上述の地図情報に基づいて、各電波源候補点から受信点に向かって電磁界解析をさらに行うことにより、それぞれが電波源候補点から受信点に到達したと仮定した複数の電波の各仮定到来時間、各仮定受信電力及び各仮定到来方向を、電波源候補点毎にさらに算出する。

　また、電波源候補点抽出部１５（電波源抽出部１２及びコスト判定部１３）は、電磁界解析部１１がさらに算出した電波源候補点毎の各仮定到来時間、各仮定受信電力及び各仮定到来方向、並びに上述の各測定到来時間、上述の各測定受信電力及び上述の各測定到来方向に基づいて、電波源候補点設定部１０がさらに設定した複数の電波源候補点のうちから有力電波源候補点をさらに抽出する。

　より詳細には、実施の形態１では、電波源候補点抽出部１５は、電磁界解析部１１がさらに算出した電波源候補点毎の各仮定到来時間、各仮定受信電力及び各仮定到来方向、並びに上述の各測定到来時間、上述の各測定受信電力及び上述の各測定到来方向に基づいて、電波間の仮定到来時間差、電波間の仮定受信電力差、及び各仮定到来方向と、上述の電波間の測定到来時間差、上述の電波間の測定受信電力差、及び上述の各測定到来方向とを電波源候補点毎にさらに比較することにより、電波源候補点設定部１０がさらに設定した複数の電波源候補点のうちから有力電波源候補点を抽出する。

　さらに詳細には、実施の形態１では、電波源候補点抽出部１５の電波源抽出部１２は、電磁界解析部１１が電磁界解析により仮定した複数の電波の各経路に基づいて、電波源候補点設定部１０がさらに設定した複数の電波源候補点のうちから、複数の第１の有力電波源候補点をさらに抽出する。電波源抽出部１２は、さらに抽出した複数の第１の有力電波源候補点をコスト判定部１３に出力する。電波源候補点抽出部１５のコスト判定部１３は、電波源抽出部１２がさらに抽出した複数の第１の有力電波源候補点における電波間の仮定到来時間差、電波間の仮定受信電力差、及び各仮定到来方向と、上述の電波間の測定到来時間差、上述の電波間の測定受信電力差、及び上述の各測定到来方向とを第１の有力電波源候補点毎にさらに比較することによりコストを第１の有力電波源候補点毎にさらに算出し、さらに算出した第１の有力電波源候補点毎のコストに基づいて、電波源抽出部１２がさらに抽出した複数の第１の有力電波源候補点のうちから第２の有力電波源候補点をさらに抽出する。

　電波源候補点設定部１０は、コスト判定部１３がさらに抽出した有力電波源候補点（第２の有力電波源候補点）に基づいて、複数の電波源候補点をさらに設定し、電波源候補点抽出部１５は、電波源候補点設定部１０がさらに設定した複数の電波源候補点に基づいて、有力電波源候補点をさらに抽出する。以上のように、電波源候補点設定部１０の処理と電波源候補点抽出部１５の処理とが交互に繰り返し行われることにより、電波源候補点は絞られていく。実施の形態１では、この繰り返し行われる工程において、電波源候補点設定部１０は、電波源候補点抽出部１５が有力電波源候補点を抽出する毎に、グリッドを細分化し、細分化したグリッド上の位置に、複数の電波源候補点をそれぞれ設定する。

　電波源候補点抽出部１５の電波源特定部１４は、電波源候補点抽出部１５が抽出した有力電波源候補点に基づいて、電波源の位置を特定する。より詳細には、電波源特定部１４は、コスト判定部１３が算出した有力電波源候補点毎のコストに基づいて、複数の有力電波源候補点のうちから、１つの有力電波源候補点を、電波源の位置として特定する。

　以下で、実施の形態１に係る電波源位置推定システム１００の動作について図面を参照して説明する。図２は、実施の形態１に係る電波源位置推定システム１００における、信号処理装置４による信号処理方法、及び電波源位置推定装置５による電波源位置推定方法を示すフローチャートである。以下で説明するステップＳＴ１からステップＳＴ３までの各処理が信号処理装置４による信号処理方法に相当し、ステップＳＴ４からステップＳＴ１０までの各処理が、電波源位置推定装置５による電波源位置推定方法に相当する。なお、以下で説明する各ステップの前に、受信用アンテナ１は、複数の受信信号を取得し、受信器２は、複数の受信信号を処理し、ＡＤ変換器３は、複数の受信信号をデジタル信号に変換したものとする。

　図２が示すように、到来方向算出部６は、受信用アンテナ１が取得した複数の受信信号に基づいて、電波源から受信点に到達した複数の電波の各測定到来方向を算出する（ステップＳＴ１）。到来方向算出部６は、算出した各測定到来方向を電波源位置推定装置５の電波源候補点抽出部１５に出力する。

　到来時間算出部７は、受信用アンテナ１が取得した複数の受信信号に基づいて、電波源から受信点に到達した複数の電波の各測定到来時間を算出する（ステップＳＴ２）。到来時間算出部７は、算出した各測定到来時間を電波源位置推定装置５の電波源候補点抽出部１５に出力する。

　受信電力算出部８は、受信用アンテナ１が取得した複数の受信信号に基づいて、電波源から受信点に到達した複数の電波の各測定受信電力を算出する（ステップＳＴ３）。受信電力算出部８は、算出した各測定受信電力を電波源位置推定装置５の電波源候補点抽出部１５に出力する。

　地図情報生成部９は、電波の経路に影響を与える障害物を含む空間を示す地図情報を生成する（ステップＳＴ４）。地図情報生成部９は、生成した地図情報を電波源候補点設定部１０及び電波源候補点抽出部１５にそれぞれ出力する。

　電波源候補点設定部１０は、電波源の候補位置を示す電波源候補点を複数設定する（ステップＳＴ５）。電波源候補点設定部１０は、設定した複数の電波源候補点を電波源候補点抽出部１５に出力する。

　電波源候補点抽出部１５の電磁界解析部１１は、電波源候補点設定部１０が設定した複数の電波源候補点、及び地図情報生成部９が生成した地図情報に基づいて、受信点から上述の各測定到来方向に電磁界解析を行うことにより、それぞれが受信点から電波源候補点に到達したと仮定した複数の電波の各仮定到来時間及び各仮定受信電力を、電波源候補点毎に算出する（ステップＳＴ６）。

　次に、電波源候補点抽出部１５（電波源抽出部１２及びコスト判定部１３）は、算出した電波源候補点毎の各仮定到来時間及び各仮定受信電力、並びに上述の各測定到来時間及び上述の各測定受信電力に基づいて、電波源候補点設定部１０が設定した複数の電波源候補点のうちから有力電波源候補点を抽出する（ステップＳＴ７）。電波源候補点抽出部１５は、抽出した有力電波源候補点を電波源候補点設定部１０に出力する。

　電波源候補点設定部１０は、電波源候補点抽出部１５が抽出した有力電波源候補点に基づいて、複数の電波源候補点をさらに設定する（ステップＳＴ８）。電波源候補点設定部１０は、さらに設定した複数の電波源候補点を電波源候補点抽出部１５に出力する。

　電波源候補点抽出部１５の電磁界解析部１１は、電波源候補点設定部１０がさらに設定した複数の電波源候補点、及び地図情報生成部９が生成した地図情報に基づいて、各電波源候補点から受信点に向かって電磁界解析をさらに行うことにより、それぞれが電波源候補点から受信点に到達したと仮定した複数の電波の各仮定到来時間、各仮定受信電力及び各仮定到来方向を、電波源候補点毎にさらに算出する（ステップＳＴ９）。

　次に、電波源候補点抽出部１５（電波源抽出部１２及びコスト判定部１３）は、算出した電波源候補点毎の各仮定到来時間、各仮定受信電力及び各仮定到来方向、並びに上述の各測定到来時間、上述の各測定受信電力及び上述の各測定到来方向に基づいて、電波源候補点設定部１０がさらに設定した複数の電波源候補点のうちから有力電波源候補点をさらに抽出する（ステップＳＴ１０）。電波源候補点抽出部１５は、さらに抽出した有力電波源候補点を電波源候補点設定部１０に出力する。

　次に、電波源位置推定装置５は、ステップＳＴ５の処理に戻り、電波源候補点設定部１０は、電波源候補点抽出部１５がステップＳＴ１０でさらに抽出した有力電波源候補点に基づいて、複数の電波源候補点をさらに設定する。次に、電波源候補点抽出部１５は、電波源候補点設定部１０がさらに設定した複数の電波源候補点に基づいて、ステップＳＴ６及びステップＳＴ７の各処理を再度行い、電波源候補点設定部１０は。ステップＳＴ８の処理を再度行い、電波源候補点抽出部１５は、ステップＳＴ９及びステップＳＴ１０の各処理を再度行う。以上のように、電波源位置推定装置５は、ステップＳＴ５からステップＳＴ１０までの各処理を繰り返し行う。なお、図示しないが、電波源位置推定装置５は、上述のように電波源特定部１４が電波源の位置を特定するまで、ステップＳＴ５からステップＳＴ１０までの各処理を繰り返し行う。

　以下で、上述のステップＳＴ４で地図情報生成部９が生成する地図情報の具体例について図面を参照して説明する。図３は、地図情報生成部９が生成する地図情報の具体例を示す図である。

　図３の左側の図が示すように、当該具体例に係る地図情報生成部９が生成する地図情報は、構造物を含む空間の３次元モデルである。当該３次元モデルは、地面２００、山岳２０１、及び建物２０２を含む。図３の右側の図が示すように、山岳２０１は、三角柱の形状を有し、建物２０２は、四角柱の形状を有している。なお、図３では、地図情報が、屋外を想定した３次元モデルである例を示したが、地図情報は、屋内を想定した３次元モデルであってもよい。

　以下で、上述のステップＳＴ５で電波源候補点設定部１０が設定する複数の電波源候補点の具体例について図面を参照して説明する。図４は、当該具体例に係る電波源候補点設定部１０が複数の電波源候補点を設定した３次元モデル（図３の左側の図）を示す図である。図５は、図４が示す３次元モデルを図４の下側から上側に見た図である。図６は、図４が示す３次元モデルを図４の右側から左側に見た図である。

　図４、図５及び図６が示すように、当該具体例に係る電波源候補点設定部１０は、地図情報生成部９が生成した地図情報（図３の左側の図）が示す空間をグリッド状に分割し、分割することにより区切られた複数の領域３００の各頂点３０１（グリッドの各交差点）に、電波源候補点を設定する。この際に電波源候補点設定部１０が設定するグリッド間隔（隣り合った２つの頂点の間隔）は、任意であるが、電波源候補点設定部１０は、上述のステップＳＴ５で最初に電波源候補点を設定する際は、２回目以降に電波源候補点を設定する際よりも、グリッド間隔を大きく設定する。

　以下で、実施の形態１に係る電波源候補点設定部１０による電波源候補点設定方法の具体例及び実施の形態１に係る電波源候補点抽出部１５による電波源候補点抽出方法の具体例について図面を参照して説明する。図７は、当該具体例に係る電磁界解析を説明するための図である。なお、当該具体例では、電波源候補点抽出部１５は、電磁界解析として、幾何光学近似に基づくレイトレーシング法を用いる。図７における２つの矢印の各方向は、上述のステップＳＴ１で到来方向算出部６が算出した電波の測定到来方向を示す。図７の例では、構造物（地面２００上の山岳２０１及び建物２０２）の影響で２つの第１の電波４０２及び第２の電波４０３が電波源位置４００から受信点４０１（受信用アンテナ１の位置）に到来している。なお、図７では、電波源位置４００を示しているが、電波源位置４００は実際には不明である。

　まず、上述のステップＳＴ６において、電波源候補点抽出部１５の電磁界解析部１１は、地図情報生成部９が生成した地図情報（図３の左側の図）に基づいて、電磁界解析（電磁界シミュレーション）により、受信点４０１から上述の各測定到来方向に電波を発射したと仮定する。電磁界解析において逆方向（矢印とは反対の方向）に進む第１の電波４０２は、山岳２０１の辺（エッジ）に当たるため、回折波が生じる。当該回折波の方向は、下記の式（１）で求まる。

　図８は、回折波のイメージ図を示す。図８が示すように、障害物に入射した電波が回折することにより、円錐状に複数の方向に電波が放射される。
　一方で、電磁界解析において逆方向（矢印とは反対の方向）に進む第２の電波４０３は、建物２０２の面に当たるため、反射波が生じる。当該反射波の方向は、下記の式（２）で求まる。

　これより、反射波の方向は、反射面の法線方向及び入射波の方向から一意に決まる。図９は、反射波のイメージ図を示す。電磁界解析において逆方向（矢印とは反対の方向）に進む第２の電波４０３が建物２０２に反射されることによって生じた反射波は、山岳２０１のエッジに当たり、上述の回折波と同様の回折波が生じる。
　このように、電波源候補点抽出部１５の電磁界解析部１１は、反射波及び回折波を繰り返して計算する。

　また、ステップＳＴ６において、電波源候補点抽出部１５の電磁界解析部１１は、受信点４０１から上述の各測定到来方向に発射したと仮定した第１の電波４０２及び第２の電波４０３の各電波と、電波源候補点設定部１０が設定した各波源候補点との交差判定を実施する。ここでは、電波源候補点抽出部１５の電磁界解析部１１は、電波と電波源候補点とが交わるか否か、又は電波が電波源候補点の近傍を通過したか否かを判定し、電波と電波源候補点とが交わったと判定した場合、又は電波が電波源候補点の近傍を通過したと判定した場合（例えば、電波と電波源候補点との距離が所定の距離以内であると判定した場合）、電波が波源候補点に到達したとする。

　また、ステップＳＴ６において、電波源候補点抽出部１５の電磁界解析部１１は、各電波源候補点に到達したと仮定した電波の受信電力（仮定受信電力）を、反射点又は回折点に応じて下記の式（３）及び（４）により求める。

　一方で、ステップＳＴ６において、電波源候補点抽出部１５の電磁界解析部１１は、各波源候補点に到達したと仮定した電波の伝搬距離を、反射点の座標又は回折点の座標に応じて下記の式（５）により求める。

　電波源候補点抽出部１５の電磁界解析部１１は、式（５）により求めた伝搬距離に対して、光速(c=2.998e08)を除することにより到来時間（仮定到来時間）を算出する。

　次に、上述のステップＳＴ７において、電波源候補点抽出部１５は、ステップＳＴ６で算出した電波源候補点毎の各仮定到来時間及び各仮定受信電力、並びに上述の各測定到来時間及び上述の各測定受信電力に基づいて、電波源候補点設定部１０が設定した複数の電波源候補点のうちから有力電波源候補点を抽出する。

　より詳細には、当該具体例では、まず、電波源候補点抽出部１５の電波源抽出部１２は、電磁界解析部１１が電磁界解析により仮定した複数の電波の各経路に基づいて、電波源候補点設定部１０が設定した複数の電波源候補点のうちから、複数の第１の有力電波源候補点を抽出する。図１０は、当該具体例に係る電波源候補点抽出部１５の電磁界解析部１１が上述のステップＳＴ６で行った電磁界解析の結果を示す。図１１は、図１０の一部を拡大した図を示す。

　図１０及び図１１の例では、電波源候補点抽出部１５の電波源抽出部１２は、電磁界解析部１１が上述のステップＳＴ６でそれぞれが受信点から電波源候補点に到達したと仮定した第１の電波４０２－１～Ｎ及び第２の電波４０３－１～Ｍの何れもが通過又は近づく電波源候補点（第１の有力電波源候補点）を複数抽出する。図１０及び図１１の例では、電波源候補点抽出部１５の電波源抽出部１２は、第１の有力電波源候補点の１つとして、電波源候補点３０１－３を抽出する。なお、図１０及び１１は平面図を示しているが、電波源候補点が設定された地図情報が３次元空間を示している場合でも、電波源候補点抽出部１５の電波源抽出部１２は、地図情報が示す３次元空間において、電磁界解析部１１が上述のステップＳＴ６でそれぞれが受信点から電波源候補点に到達したと仮定した第１の電波４０２－１～Ｎ及び第２の電波４０３－１～Ｍの何れもが通過又は近づく電波源候補点を抽出する。

　また、ステップＳＴ７において、電波源候補点抽出部１５のコスト判定部１３は、電波源抽出部１２が抽出した複数の第１の有力電波源候補点における電波間の仮定到来時間差及び電波間の仮定受信電力差と、上述の電波間の測定到来時間差及び上述の電波間の測定受信電力差とを第１の有力電波源候補点毎に比較することによりコストを第１の有力電波源候補点毎に算出する。コストは、例えば、以下の式（６）で求まる。

　また、ステップＳＴ７において、電波源候補点抽出部１５のコスト判定部１３は、算出した第１の有力電波源候補点毎のコストに基づいて、電波源抽出部１２が抽出した複数の第１の有力電波源候補点のうちから第２の有力電波源候補点を抽出する。例えば、コスト判定部１３は、算出した第１の有力電波源候補点毎のコストのうちで所定の閾値以下のコストに対応する第１の有力電波源候補点を第２の有力電波源候補点として抽出する。

　次に、上述のステップＳＴ８において、電波源候補点設定部１０は、電波源候補点抽出部１５が抽出した第２の有力電波源候補点に隣接する電波源候補点により囲まれた領域のグリッドを、図４が示すグリッドよりも細かく細分化し、細分化したグリッド５００の各交差点５０１の位置に、電波源候補点をさらに設定する。図１２は、電波源候補点設定部１０が細分化したグリッド５００を示す図である。

　次に、上述のステップＳＴ９において、電波源候補点抽出部１５の電磁界解析部１１は、電波源候補点設定部１０がさらに設定した複数の電波源候補点、及び地図情報生成部９が生成した地図情報に基づいて、各電波源候補点から受信点に向かって電磁界解析をさらに行うことにより、それぞれが電波源候補点から受信点に到達したと仮定した複数の電波の各仮定到来時間、各仮定受信電力及び各仮定到来方向を、電波源候補点毎にさらに算出する。

　次に、上述のステップＳＴ１０において、電波源候補点抽出部１５は、電磁界解析部１１がさらに算出した電波源候補点毎の各仮定到来時間、各仮定受信電力及び各仮定到来方向、並びに上述の各測定到来時間、上述の各測定受信電力及び上述の各測定到来方向に基づいて、電波源候補点設定部１０がさらに設定した複数の電波源候補点のうちから有力電波源候補点をさらに抽出する。

　より詳細には、当該具体例では、電波源候補点抽出部１５の電波源抽出部１２は、電磁界解析部１１が上述のステップＳＴ９でそれぞれが電波源候補点から受信点に到達したと仮定した２つの電波の何れもが通過又は近づく電波源候補点（第１の有力電波源候補点）をさらに複数抽出する。

　また、ステップＳＴ１０において、電波源候補点抽出部１５のコスト判定部１３は、電波源抽出部１２がさらに抽出した複数の第１の有力電波源候補点における電波間の仮定到来時間差、電波間の仮定受信電力差及び各仮定到来方向と、上述の電波間の測定到来時間差、上述の電波間の測定受信電力差及び上述の各測定到来方向とを第１の有力電波源候補点毎にさらに比較することによりコストを第１の有力電波源候補点毎にさらに算出する。コストは、例えば、以下の式（７）で求まる。

　また、ステップＳＴ１０において、電波源候補点抽出部１５のコスト判定部１３は、さらに算出した第１の有力電波源候補点毎のコストに基づいて、電波源抽出部１２がさらに抽出した複数の第１の有力電波源候補点のうちから第２の有力電波源候補点を抽出する。例えば、コスト判定部１３は、さらに算出した第１の有力電波源候補点毎のコストのうちで所定の閾値以下のコストに対応する第１の有力電波源候補点を第２の有力電波源候補点としてさらに抽出する。

　次に、電波源位置推定装置５は、上述のステップＳＴ５の処理に戻り、電波源候補点設定部１０は、電波源候補点抽出部１５がさらに抽出した第２の有力電波源候補点に隣接する電波源候補点により囲まれた領域のグリッドをさらに細分化し、さらに細分化したグリッドの各交差点の位置に、電波源候補点をさらに設定する。次に、電波源位置推定装置５は、当該具体例で説明したステップＳＴ６からステップＳＴ１０の各工程を再度行う。このように、電波源位置推定装置５は、ステップＳＴ６からステップＳＴ１０の各工程を繰り返し実行することにより、徐々に電波源候補点を絞り込む。そして、電波源特定部１４は、コスト判定部１３が算出した有力電波源候補点毎のコストのうちで変化が所定の閾値以下になったコストに対応する有力電波源候補点を電波源の位置として特定する。

　以上で明らかなように、当該具体例に係る電波源位置推定装置５は、受信点から電波源候補点までの電磁界解析と電波源候補点から受信点までの電磁界解析とを繰り返し、電磁界解析により求められた仮定の値と測定値との比較を行いながら電波源候補点を絞り込み、電波源の位置を特定する。また、当該具体例に係る電波源位置推定装置５は、設定する電波源候補点間の間隔を始めは広くとり、徐々に狭めることにより、効率的に電波源の位置を推定できる。

　なお、当該具体例では、電波源候補点設定部１０は、地図情報が示す空間をグリッド状に分割することにより四角に区切ったが、地図情報が示す空間に対する分割の仕方は特に限定されない。また、当該具体例では、電波源候補点設定部１０は、グリッドの各交差点を電波源候補点としたが、交差点間の辺の中心、区切られた領域の中央又は重心等を電波源候補点としてもよい。また、当該具体例では、電波源候補点抽出部１５の電磁界解析部１１は、電磁界解析において２つの電波をシミュレーションしたが、３つ以上の電波をシミュレーションしてもよい。

　以下で、実施の形態１に係る電波源候補点抽出部１５による電波源候補点抽出方法の第１の変形例について説明する。上述の具体例では、上述のステップＳＴ９において、電波源候補点抽出部１５の電磁界解析部１１が、各電波源候補点から受信点に向かって電磁界解析をさらに行う構成を説明した。当該第１の変形例では、上述のステップＳＴ９において、電波源候補点抽出部１５の電磁界解析部１１が、各電波源候補点から受信点に向かって電磁界解析をさらに行う代わりに、受信点から各電波源候補点に向かって電磁界解析をさらに行う構成について説明する。

　当該第１の変形例では、上述のステップＳＴ８の後に、上述のステップＳＴ９において、電波源候補点抽出部１５の電磁界解析部１１は、電波源候補点設定部１０がさらに設定した複数の電波源候補点、及び地図情報生成部９が生成した地図情報に基づいて、受信点から各電波源候補点に向かって電磁界解析をさらに行うことにより、それぞれが受信点から電波源候補点に到達したと仮定した複数の電波の各仮定到来時間及び各仮定受信電力を、電波源候補点毎にさらに算出する。より具体的には、例えば、電波源候補点抽出部１５の電磁界解析部１１は、図１１において、図の下側から、細分化されたグリッドの各交差点上の電波源候補点に向かって電磁界解析をさらに行う。

　次に、当該第１の変形例では、上述のステップＳＴ１０において、電波源候補点抽出部１５の電波源抽出部１２は、電磁界解析部１１がさらに算出した電波源候補点毎の各仮定到来時間及び各仮定受信電力、並びに上述の各測定到来時間及び上述の各測定受信電力に基づいて、電波源候補点設定部１０がさらに設定した複数の電波源候補点のうちから有力電波源候補点をさらに抽出する。

　より詳細には、当該第１の変形例では、電波源候補点抽出部１５の電波源抽出部１２は、電磁界解析部１１が上述のステップＳＴ９でそれぞれが受信点から電波源候補点に到達したと仮定した２つの電波の何れもが通過又は近づく電波源候補点（第１の有力電波源候補点）をさらに複数抽出する。

　また、当該第１の変形例では、ステップＳＴ１０において、電波源候補点抽出部１５のコスト判定部１３は、電波源抽出部１２がさらに抽出した複数の第１の有力電波源候補点における電波間の仮定到来時間差、及び電波間の仮定受信電力差と、上述の電波間の測定到来時間差、及び上述の電波間の測定受信電力差とを第１の有力電波源候補点毎にさらに比較することによりコストを第１の有力電波源候補点毎にさらに算出する。コストは、例えば、以下の式（８）で求まる。

　なお、式（８）の各パラメータは、式（６）の各パラメータと同様である。

　また、当該第１の変形例では、ステップＳＴ１０において、電波源候補点抽出部１５のコスト判定部１３は、さらに算出した第１の有力電波源候補点毎のコストに基づいて、電波源抽出部１２がさらに抽出した複数の第１の有力電波源候補点のうちから第２の有力電波源候補点を抽出する。例えば、コスト判定部１３は、さらに算出した第１の有力電波源候補点毎のコストのうちで所定の閾値以下のコストに対応する第１の有力電波源候補点を第２の有力電波源候補点としてさらに抽出する。

　次に、電波源位置推定装置５は、上述のステップＳＴ５の処理に戻り、電波源候補点設定部１０は、電波源候補点抽出部１５がさらに抽出した第２の有力電波源候補点に隣接する電波源候補点により囲まれた領域のグリッドをさらに細分化し、さらに細分化したグリッドの各交差点の位置に、電波源候補点をさらに設定する。次に、電波源位置推定装置５は、上述の具体例で説明したステップＳＴ６からステップＳＴ８の各工程と、当該第１の変形例で説明したステップＳＴ９からステップＳＴ１０の各工程とを再度行う。このように、電波源位置推定装置５は、ステップＳＴ６からステップＳＴ１０の各工程を繰り返し実行することにより、徐々に電波源候補点を絞り込む。そして、電波源特定部１４は、コスト判定部１３が算出した有力電波源候補点毎のコストのうちで変化が所定の閾値以下になったコストに対応する有力電波源候補点を電波源の位置として特定する。

　以上で明らかなように、当該第１の変形例に係る電波源位置推定装置５は、受信点から波源候補点までの電磁界解析を繰り返し、徐々に波源候補点を絞り込むことにより電波源の位置を特定できる。

　以下で、実施の形態１に係る電波源候補点抽出部１５による電波源候補点抽出方法の第２の変形例について説明する。上述の具体例では、ステップＳＴ７において、電波源候補点抽出部１５のコスト判定部１３が電波間の仮定到来時間差及び電波間の仮定受信電力差と、上述の電波間の測定到来時間差及び上述の電波間の測定受信電力差とを電波源候補点毎に比較する構成を説明した。その際、全ての電波を同じ割合で比較したが、電波の受信電力が高ければたかいほど、電波の信頼性が高くなる。そこで、当該第２の変形例では、電波源候補点抽出部１５のコスト判定部１３は、電波の組み合わせ毎の重みに基づいて、電波間の仮定到来時間差及び電波間の仮定受信電力差と、上述の電波間の測定到来時間差及び上述の電波間の測定受信電力差とを電波の組み合わせ毎及び電波源候補点毎に比較することにより、電波源の位置の推定精度を向上する。

　当該第２の変形例では、電波源候補点抽出部１５は、算出した電波源候補点毎の各仮定受信電力に基づいて、電波の組み合わせ毎の重みを電波源候補点毎にさらに算出する。また、電波源候補点抽出部１５は、算出した電波の組み合わせ毎の重みにさらに基づいて、電波間の仮定到来時間差及び電波間の仮定受信電力差と、電波間の測定到来時間差及び電波間の測定受信電力差とを電波の組み合わせ毎及び電波源候補点毎に比較する。

　より詳細には、まず、上述の具体例と同様に、上述のステップＳＴ７において、電波源候補点抽出部１５の電波源抽出部１２は、電磁界解析部１１が電磁界解析により仮定した複数の電波の各経路に基づいて、電波源候補点設定部１０が設定した複数の電波源候補点のうちから、複数の第１の有力電波源候補点を抽出する。

　そして、当該第２の変形例では、電波源候補点抽出部１５のコスト判定部１３は、電波源抽出部１２が算出した第１の有力電波源候補点毎の各仮定受信電力に基づいて、電波の組み合わせ毎の重みを電波源候補点毎にさらに算出する。例えば、当該重みは、下記の式（９）により求まる。

　また、当該第２の変形例では、ステップＳＴ７において、電波源候補点抽出部１５のコスト判定部１３は、算出した電波の組み合わせ毎の重みに基づいて、電波源抽出部１２が抽出した複数の第１の有力電波源候補点における電波間の仮定到来時間差及び電波間の仮定受信電力差と、上述の電波間の測定到来時間差及び上述の電波間の測定受信電力差とを電波の組み合わせ毎及び電波源候補点毎に比較することによりコストを第１の有力電波源候補点毎に算出する。コストは、例えば、以下の式（１０）で求まる。

　なお、式（１０）の各パラメータは、式（６）の各パラメータと同様である。

　また、当該第２の変形例においても上述の具体例と同様に、ステップＳＴ７において、電波源候補点抽出部１５のコスト判定部１３は、算出した第１の有力電波源候補点毎のコストに基づいて、電波源抽出部１２が抽出した複数の第１の有力電波源候補点のうちから第２の有力電波源候補点を抽出する。

　なお、当該第２の変形例では、上述のステップＳＴ７において、上述の重みに基づいて比較を行う構成について説明したが、上述のステップＳＴ１０についても同様の構成を適用できる。その場合、ステップＳＴ１０において、電波源候補点抽出部１５は、さらに算出した電波源候補点毎の各仮定受信電力に基づいて、電波の組み合わせ毎の重みを電波源候補点毎にさらに算出する。また、上述の具体例では、電波源候補点抽出部１５は、さらに算出した電波の組み合わせ毎の重みにさらに基づいて、電波間の仮定到来時間差、電波間の仮定受信電力差及び各仮定到来方向と、電波間の測定到来時間差、電波間の測定受信電力差及び各測定到来方向とを電波の組み合わせ毎及び電波源候補点毎に比較する。または、上述の第１の変形例では、電波源候補点抽出部１５は、さらに算出した電波の組み合わせ毎の重みにさらに基づいて、電波間の仮定到来時間差及び電波間の仮定受信電力差と、電波間の測定到来時間差及び電波間の測定受信電力差とを電波の組み合わせ毎及び電波源候補点毎に比較する。

　以上のように、第２の変形例に係る電波源位置推定装置５は、各電波源候補点において電波の強弱によりコストに対して重み付けを行い、例えば、高いほどコスト値が小さくなり、電波源の位置の推定精度を向上できる。なお、当該第２の変形例の構成は、電磁界解析において仮定する電波が３波以上である場合に有効である。

　以下で、実施の形態１に係る電波源候補点抽出部１５による電波源候補点抽出方法の第３の変形例について説明する。上述の具体例では、ステップＳＴ７において、電波源候補点抽出部１５のコスト判定部１３が電波間の仮定到来時間差及び電波間の仮定受信電力差と、上述の電波間の測定到来時間差及び上述の電波間の測定受信電力差とを電波源候補点毎に比較する構成を説明した。その際、全ての電波の組み合わせで比較を行ったが、演算量が大きくなるという問題がある。そこで、当該第３の変形例では、電波源候補点抽出部１５のコスト判定部１３は、仮定受信電力が最も大きい電波とそれ以外の電波との組み合わせで比較を行うことにより、演算量を小さくする。

　当該第３の変形例では、電波源候補点抽出部１５は、算出した電波源候補点毎の各仮定到来時間及び各仮定受信電力、並びに上述の各測定到来時間及び上述の各測定受信電力に基づいて、仮定受信電力が最も大きい電波とそれ以外の電波との間の仮定到来時間差、及び仮定受信電力が最も大きい電波とそれ以外の電波との間の仮定受信電力差と、測定受信電力が最も大きい電波とそれ以外の電波との間の測定到来時間差、及び測定受信電力が最も大きい電波とそれ以外の電波との間の測定受信電力差と、を電波源候補点毎に比較する。

　また、当該第３の変形例では、ステップＳＴ７において、電波源候補点抽出部１５のコスト判定部１３は、電波源抽出部１２が抽出した複数の第１の有力電波源候補点における仮定受信電力が最も大きい電波とそれ以外の電波との間の仮定到来時間差、及び仮定受信電力が最も大きい電波とそれ以外の電波との間の仮定受信電力差と、測定受信電力が最も大きい電波とそれ以外の電波との間の測定到来時間差、及び測定受信電力が最も大きい電波とそれ以外の電波との間の測定受信電力差と、を電波源候補点毎に比較することにより、コストを第１の有力電波源候補点毎に算出する。コストは、例えば、以下の式（１１）で求まる。

　また、当該第３の変形例においても上述の具体例と同様に、ステップＳＴ７において、電波源候補点抽出部１５のコスト判定部１３は、算出した第１の有力電波源候補点毎のコストに基づいて、電波源抽出部１２が抽出した複数の第１の有力電波源候補点のうちから第２の有力電波源候補点を抽出する。

　なお、当該第３の変形例では、上述のステップＳＴ７において、受信電力が最も大きい電波を基準にして上述の比較を行う構成について説明したが、上述のステップＳＴ１０についても同様の構成を適用できる。その場合、上述の具体例では、ステップＳＴ１０において、電波源候補点抽出部１５は、算出した電波源候補点毎の各仮定到来時間、各仮定受信電力及び各仮定到来方向、並びに上述の各測定到来時間、上述の各測定受信電力及び上述の各測定到来方向に基づいて、仮定受信電力が最も大きい電波とそれ以外の電波との間の仮定到来時間差、仮定受信電力が最も大きい電波とそれ以外の電波との間の仮定受信電力差、及び各仮定到来方向と、測定受信電力が最も大きい電波とそれ以外の電波との間の測定到来時間差、測定受信電力が最も大きい電波とそれ以外の電波との間の測定受信電力差、及び各測定到来方向と、を電波源候補点毎に比較する。または、上述の第１の変形例では、ステップＳＴ１０において、電波源候補点抽出部１５は、算出した電波源候補点毎の各仮定到来時間及び各仮定受信電力、並びに上述の各測定到来時間及び上述の各測定受信電力に基づいて、仮定受信電力が最も大きい電波とそれ以外の電波との間の仮定到来時間差、及び仮定受信電力が最も大きい電波とそれ以外の電波との間の仮定受信電力差と、測定受信電力が最も大きい電波とそれ以外の電波との間の測定到来時間差、及び測定受信電力が最も大きい電波とそれ以外の電波との間の測定受信電力差と、を電波源候補点毎に比較する。

　以上のように、第３の変形例の構成によれば、上述の具体例及び第１の変形例と比べて、比較する組み合わせ数が少なくなるため、演算量が小さくなり計算速度が向上する。なお、コスト関数は、式（１１）に限定されない。

　信号処理装置４における到来方向算出部６、到来時間算出部７及び受信電力算出部８の各機能、並びに電波源位置推定装置５における地図情報生成部９、電波源候補点設定部１０及び電波源候補点抽出部１５（電磁界解析部１１、電波源抽出部１２、コスト判定部１３及び電波源特定部１４）の各機能は、処理回路により実現される。すなわち、信号処理装置４及び電波源位置推定装置５は、図２に示した各ステップの処理を実行するための処理回路を備える。この処理回路は、専用のハードウェアであってもよいが、メモリに記憶されたプログラムを実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）であってもよい。

　図１３Ａは、信号処理装置４及び電波源位置推定装置５の各機能を実現するハードウェア構成を示すブロック図である。図１３Ｂは、信号処理装置４及び電波源位置推定装置５の各機能を実現するソフトウェアを実行するハードウェア構成を示すブロック図である。

　上記処理回路が図１３Ａに示す専用のハードウェアの処理回路２０である場合、処理回路２０は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｓｐｅｃｉｆｉｃ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｇａｔｅ　Ａｒｒａｙ）又はこれらを組み合わせたものが該当する。

　信号処理装置４における到来方向算出部６、到来時間算出部７及び受信電力算出部８の各機能、並びに電波源位置推定装置５における地図情報生成部９、電波源候補点設定部１０及び電波源候補点抽出部１５（電磁界解析部１１、電波源抽出部１２、コスト判定部１３及び電波源特定部１４）の各機能を別々の処理回路で実現してもよいし、これらの機能をまとめて１つの処理回路で実現してもよい。

　上記処理回路が図１３Ｂに示すプロセッサ２１である場合、信号処理装置４における到来方向算出部６、到来時間算出部７及び受信電力算出部８の各機能、並びに電波源位置推定装置５における地図情報生成部９、電波源候補点設定部１０及び電波源候補点抽出部１５（電磁界解析部１１、電波源抽出部１２、コスト判定部１３及び電波源特定部１４）の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア又はソフトウェアとファームウェアとの組み合わせによって実現される。
　なお、ソフトウェア又はファームウェアは、プログラムとして記述されてメモリ２２に記憶される。

　プロセッサ２１は、メモリ２２に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、信号処理装置４における到来方向算出部６、到来時間算出部７及び受信電力算出部８の各機能、並びに電波源位置推定装置５における地図情報生成部９、電波源候補点設定部１０及び電波源候補点抽出部１５（電磁界解析部１１、電波源抽出部１２、コスト判定部１３及び電波源特定部１４）の各機能を実現する。すなわち、信号処理装置４及び電波源位置推定装置５は、これらの各機能がプロセッサ２１によって実行されるときに、図２に示した各ステップの処理が結果的に実行されるプログラムを記憶するためのメモリ２２を備える。

　これらのプログラムは、信号処理装置４における到来方向算出部６、到来時間算出部７及び受信電力算出部８の各手順又は方法、並びに電波源位置推定装置５における地図情報生成部９、電波源候補点設定部１０及び電波源候補点抽出部１５（電磁界解析部１１、電波源抽出部１２、コスト判定部１３及び電波源特定部１４）の各手順又は方法をコンピュータに実行させる。メモリ２２は、コンピュータを、信号処理装置４における到来方向算出部６、到来時間算出部７及び受信電力算出部８、並びに電波源位置推定装置５における地図情報生成部９、電波源候補点設定部１０及び電波源候補点抽出部１５（電磁界解析部１１、電波源抽出部１２、コスト判定部１３及び電波源特定部１４）として機能させるためのプログラムが記憶されたコンピュータ可読記憶媒体であってもよい。

　プロセッサ２１には、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）、処理装置、演算装置、プロセッサ、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、またはＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｓｉｇｎａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）などが該当する。

　メモリ２２には、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ　Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ－ＥＰＲＯＭ）などの不揮発性又は揮発性の半導体メモリ、ハードディスク、フレキシブルディスク等の磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ　Ｄｉｓｃ）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ　Ｄｉｓｃ）などが該当する。

　信号処理装置４における到来方向算出部６、到来時間算出部７及び受信電力算出部８の各機能、並びに電波源位置推定装置５における地図情報生成部９、電波源候補点設定部１０及び電波源候補点抽出部１５（電磁界解析部１１、電波源抽出部１２、コスト判定部１３及び電波源特定部１４）の各機能について一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェア又はファームウェアで実現してもよい。

　例えば、到来方向算出部６、到来時間算出部７及び受信電力算出部８の各機能は、専用のハードウェアとしての処理回路で機能を実現する。地図情報生成部９及び電波源候補点設定部１０の各機能は、別の専用のハードウェアとしての処理回路で機能を実現する。電波源候補点抽出部１５（電磁界解析部１１、電波源抽出部１２、コスト判定部１３及び電波源特定部１４）については、プロセッサ２１がメモリ２２に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより機能を実現してもよい。
　このように、処理回路は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア又はこれらの組み合わせにより上記機能のそれぞれを実現することができる。

　以上のように、実施の形態１に係る電波源位置推定装置５は、電波源から受信点に到達した複数の電波の各測定到来方向、各測定到来時間及び各測定受信電力に基づいて、当該電波源の位置を推定する電波源位置推定装置５であって、電波源の候補位置を示す電波源候補点を複数設定する電波源候補点設定部１０と、電波源候補点設定部１０が設定した複数の電波源候補点、及び電波の経路に影響を与える障害物を含む空間を示す地図情報に基づいて、受信点から各測定到来方向に電磁界解析を行うことにより、それぞれが受信点から電波源候補点に到達したと仮定した複数の電波の各仮定到来時間及び各仮定受信電力を、電波源候補点毎に算出し、算出した電波源候補点毎の各仮定到来時間及び各仮定受信電力、並びに各測定到来時間及び各測定受信電力に基づいて、電波源候補点設定部１０が設定した複数の電波源候補点のうちから有力電波源候補点を抽出する電波源候補点抽出部１５と、を備え、電波源候補点設定部１０は、電波源候補点抽出部１５が抽出した有力電波源候補点に基づいて、複数の電波源候補点をさらに設定する。

　上記の構成によれば、例えば、最初に設定する電波源候補点よりも、２回目以降に設定する電波源候補点を空間において密に設定することにより、徐々に有力な電波源候補点を絞ることができる。これにより、設定した複数の電波源候補点のうちから有力な電波源候補点を抽出する処理にかかる負荷を軽減することができ、電波源の位置を推定する効率を向上させることができる。

　実施の形態１に係る電波源位置推定装置５における電波源候補点抽出部１５は、電波源候補点設定部１０がさらに設定した複数の電波源候補点、及び地図情報に基づいて、各電波源候補点から受信点に向かって電磁界解析をさらに行うことにより、それぞれが電波源候補点から受信点に到達したと仮定した複数の電波の各仮定到来時間、各仮定受信電力及び各仮定到来方向を、電波源候補点毎にさらに算出し、さらに算出した電波源候補点毎の各仮定到来時間、各仮定受信電力及び各仮定到来方向、並びに各測定到来時間、各測定受信電力及び各測定到来方向に基づいて、電波源候補点設定部１０がさらに設定した複数の電波源候補点のうちから有力電波源候補点をさらに抽出する。

　上記の構成によれば、例えば、最初に設定した電波源候補点よりも、２回目以降で空間において密に設定した電波源候補点に基づいて、徐々に有力な電波源候補点を絞ることにより、有力な電波源候補点を抽出する処理にかかる負荷を軽減することができる。よって、電波源の位置を推定する効率を向上させることができる。

　実施の形態１に係る電波源位置推定装置５における電波源候補点抽出部１５は、電波源候補点設定部１０がさらに設定した複数の電波源候補点、及び地図情報に基づいて、受信点から各電波源候補点に電磁界解析をさらに行うことにより、それぞれが受信点から電波源候補点に到達したと仮定した複数の電波の各仮定到来時間及び各仮定受信電力を、電波源候補点毎にさらに算出し、さらに算出した電波源候補点毎の各仮定到来時間及び各仮定受信電力、並びに各測定到来時間及び各測定受信電力に基づいて、電波源候補点設定部１０がさらに設定した複数の電波源候補点のうちから有力電波源候補点をさらに抽出してもよい。

　実施の形態１に係る電波源位置推定装置５における電波源候補点設定部１０は、地図情報が示す空間をグリッド状に分割し、当該グリッド上の位置に、複数の電波源候補点をそれぞれ設定する。

　上記の構成によれば、グリッド上の位置に設定した複数の電波源候補点に基づいて、徐々に有力な電波源候補点を絞ることにより、有力な電波源候補点を抽出する処理にかかる負荷を軽減することができる。よって、電波源の位置を推定する効率を向上させることができる。

　実施の形態１に係る電波源位置推定装置５における電波源候補点設定部１０は、電波源候補点抽出部１５が有力電波源候補点を抽出する毎に、グリッドを細分化し、細分化したグリッド上の位置に、複数の電波源候補点をそれぞれ設定する。

　上記の構成によれば、細分化したグリッド上の位置に、複数の電波源候補点をそれぞれ設定することにより、徐々に有力な電波源候補点を絞ることができる。よって、有力な電波源候補点を抽出する処理にかかる負荷を軽減することができ、電波源の位置を推定する効率を向上させることができる。

　実施の形態１に係る電波源位置推定装置５における電波源候補点抽出部１５は、複数の有力電波源候補点を抽出し、電波源候補点設定部１０は、電波源候補点抽出部１５が抽出した複数の有力電波源候補点間の空間に、複数の電波源候補点をそれぞれ設定してもよい。

　上記の構成によれば、複数の有力電波源候補点間の空間に、複数の電波源候補点をそれぞれ設定することにより、徐々に有力な電波源候補点を絞ることができる。よって、有力な電波源候補点を抽出する処理にかかる負荷を軽減することができ、電波源の位置を推定する効率を向上させることができる。

　実施の形態１に係る電波源位置推定装置５における電波源候補点抽出部１５は、単一の有力電波源候補点を抽出し、電波源候補点設定部１０は、電波源候補点抽出部１５が抽出した単一の有力電波源候補点周囲の空間に、複数の電波源候補点をそれぞれ設定してもよい。

　上記の構成によれば、単一の有力電波源候補点周囲の空間に、複数の電波源候補点をそれぞれ設定することにより、徐々に有力な電波源候補点を絞ることができる。よって、有力な電波源候補点を抽出する処理にかかる負荷を軽減することができ、電波源の位置を推定する効率を向上させることができる。

　実施の形態１に係る電波源位置推定装置５における電波源候補点抽出部１５は、算出した電波源候補点毎の各仮定到来時間及び各仮定受信電力、並びに各測定到来時間及び各測定受信電力に基づいて、電波間の仮定到来時間差及び電波間の仮定受信電力差と、電波間の測定到来時間差及び電波間の測定受信電力差とを電波源候補点毎に比較することにより、電波源候補点設定部１０が設定した複数の電波源候補点のうちから有力電波源候補点を抽出する。

　上記の構成によれば、当該比較により、複数の電波源候補点のうちから有力電波源候補点を好適に抽出することができる。よって、徐々に有力な電波源候補点を絞ることができ、設定した複数の電波源候補点のうちから有力な電波源候補点を抽出する処理にかかる負荷を軽減することができ、電波源の位置を推定する効率を向上させることができる。

　実施の形態１に係る電波源位置推定装置５における電波源候補点抽出部１５は、算出した電波源候補点毎の各仮定受信電力に基づいて、電波の組み合わせ毎の重みを電波源候補点毎にさらに算出し、算出した電波の組み合わせ毎の重みにさらに基づいて、電波間の仮定到来時間差及び電波間の仮定受信電力差と、電波間の測定到来時間差及び電波間の測定受信電力差とを電波の組み合わせ毎及び電波源候補点毎に比較してもよい。

　上記の構成によれば、電波の組み合わせ毎の重みに基づいて、電波の組み合わせ毎の仮定到来時間差及び仮定受信電力差と、測定到来時間差及び測定受信電力差とを電波の組み合わせ毎及び電波源候補点毎に比較することにより、複数の電波源候補点のうちから有力電波源候補点を好適に抽出することができる。よって、徐々に有力な電波源候補点を絞ることができ、設定した複数の電波源候補点のうちから有力な電波源候補点を抽出する処理にかかる負荷を軽減することができ、電波源の位置を推定する効率を向上させることができる。

　実施の形態１に係る電波源位置推定装置５における電波源候補点抽出部１５は、算出した電波源候補点毎の各仮定到来時間及び各仮定受信電力、並びに各測定到来時間及び各測定受信電力に基づいて、仮定受信電力が最も大きい電波とそれ以外の電波との間の仮定到来時間差、及び仮定受信電力が最も大きい電波とそれ以外の電波との間の仮定受信電力差と、測定受信電力が最も大きい電波とそれ以外の電波との間の測定到来時間差、及び測定受信電力が最も大きい電波とそれ以外の電波との間の測定受信電力差と、を電波源候補点毎に比較してもよい。

　上記の構成によれば、比較する組み合わせ数が少なくなるため、演算量が小さくなり計算速度が向上する。よって、設定した複数の電波源候補点のうちから有力な電波源候補点を抽出する処理にかかる負荷を軽減することができ、電波源の位置を推定する効率を向上させることができる。

　実施の形態１に係る電波源位置推定装置５における電波源候補点抽出部１５は、電磁界解析として、レイトレーシング法を行う。
　上記の構成によれば、電磁界解析を好適に行うことができ、電波源の位置を推定する効率を向上させることができる。

　実施の形態１に係る電波源位置推定システム１００は、実施の形態１に係る電波源位置推定装置５と、電波源から受信点に到達した複数の電波を受信することにより複数の受信信号を取得する受信用アンテナ１と、受信用アンテナ１が取得した複数の受信信号に基づいて、各測定到来方向を算出する到来方向算出部６と、受信用アンテナ１が取得した複数の受信信号に基づいて、各測定到来時間を算出する到来時間算出部７と、受信用アンテナ１が取得した複数の受信信号に基づいて、各測定受信電力を算出する受信電力算出部８と、を備えている。
　上記の構成によれば、実施の形態１に係る電波源位置推定装置５が奏する上述の各効果を、電波源位置推定システム１００において実現することができる。

　実施の形態１に係る電波源位置推定システム１００における受信用アンテナ１は、複数のアンテナ素子から構成されたアレーアンテナであり、到来方向算出部６は、複数のアンテナ素子がそれぞれ取得した受信信号の相関行列の固有値展開を用いて、各測定到来方向を算出してもよい。

　上記の構成によれば、各測定到来方向を好適に算出することができる。よって、実施の形態１に係る電波源位置推定装置５が奏する上述の各効果を、電波源位置推定システム１００において実現することができる。

　実施の形態１に係る電波源位置推定システム１００における受信用アンテナ１は、ビームフォーミングを行うアレーアンテナであり、到来方向算出部６は、アレーアンテナがビームフォーミングにより取得した複数の受信信号の到来方向のうち、受信電力の最も高い方向を測定到来方向とする。
　上記の構成によれば、各測定到来方向を好適に算出することができる。よって、実施の形態１に係る電波源位置推定装置５が奏する上述の各効果を、電波源位置推定システム１００において実現することができる。

　実施の形態１に係る電波源位置推定方法は、電波源から受信点に到達した複数の電波の各測定到来方向、各測定到来時間及び各測定受信電力に基づいて、当該電波源の位置を推定する電波源位置推定方法であって、電波源の候補位置を示す電波源候補点を複数設定する電波源候補点設定ステップと、電波源候補点設定ステップで設定した複数の電波源候補点、及び電波の経路に影響を与える障害物を含む空間を示す地図情報に基づいて、受信点から各測定到来方向に電磁界解析を行うことにより、それぞれが受信点から電波源候補点に到達したと仮定した複数の電波の各仮定到来時間及び各仮定受信電力を、電波源候補点毎に算出し、算出した電波源候補点毎の各仮定到来時間及び各仮定受信電力、並びに各測定到来時間及び各測定受信電力に基づいて、電波源候補点設定ステップで設定した複数の電波源候補点のうちから有力電波源候補点を抽出する電波源候補点抽出ステップと、を含み、電波源候補点設定ステップでは、電波源候補点抽出ステップで抽出した有力電波源候補点に基づいて、複数の電波源候補点をさらに設定する。
　上記の構成によれば、実施の形態１に係る電波源位置推定装置５が奏する上述の各効果と同様の効果を奏することができる。
　なお、実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。

　本開示に係る電波源位置推定装置は、電波源の位置を推定する効率を向上させることができるため、電波源の位置を推定する技術に利用可能である。

　１　受信用アンテナ、２　受信器、３　ＡＤ変換器、４　信号処理装置、５　電波源位置推定装置、６　到来方向算出部、７　到来時間算出部、８　受信電力算出部、９　地図情報生成部、１０　電波源候補点設定部、１１　電磁界解析部、１２　電波源抽出部、１３　コスト判定部、１４　電波源特定部、１５　電波源候補点抽出部、２０　処理回路、２１　プロセッサ、２２　メモリ、１００　電波源位置推定システム。

Claims

　電波源から受信点に到達した複数の電波の各測定到来方向、各測定到来時間及び各測定受信電力に基づいて、当該電波源の位置を推定する電波源位置推定装置であって、
　前記電波源の候補位置を示す電波源候補点を複数設定する電波源候補点設定部と、
　前記電波源候補点設定部が設定した複数の電波源候補点、及び電波の経路に影響を与える障害物を含む空間を示す地図情報に基づいて、前記受信点から前記各測定到来方向に電磁界解析を行うことにより、それぞれが前記受信点から電波源候補点に到達したと仮定した複数の電波の各仮定到来時間及び各仮定受信電力を、電波源候補点毎に算出し、算出した電波源候補点毎の各仮定到来時間及び各仮定受信電力、並びに前記各測定到来時間及び前記各測定受信電力に基づいて、前記電波源候補点設定部が設定した複数の電波源候補点のうちから有力電波源候補点を抽出する電波源候補点抽出部と、を備え、
　前記電波源候補点設定部は、前記電波源候補点抽出部が抽出した有力電波源候補点に基づいて、複数の電波源候補点をさらに設定することを特徴とする、電波源位置推定装置。
　前記電波源候補点抽出部は、前記電波源候補点設定部がさらに設定した複数の電波源候補点、及び前記地図情報に基づいて、各電波源候補点から前記受信点に向かって電磁界解析をさらに行うことにより、それぞれが電波源候補点から前記受信点に到達したと仮定した複数の電波の各仮定到来時間、各仮定受信電力及び各仮定到来方向を、電波源候補点毎にさらに算出し、さらに算出した電波源候補点毎の各仮定到来時間、各仮定受信電力及び各仮定到来方向、並びに前記各測定到来時間、前記各測定受信電力及び前記各測定到来方向に基づいて、前記電波源候補点設定部がさらに設定した複数の電波源候補点のうちから前記有力電波源候補点をさらに抽出することを特徴とする、請求項１に記載の電波源位置推定装置。
　前記電波源候補点抽出部は、前記電波源候補点設定部がさらに設定した複数の電波源候補点、及び前記地図情報に基づいて、前記受信点から各電波源候補点に電磁界解析をさらに行うことにより、それぞれが前記受信点から電波源候補点に到達したと仮定した複数の電波の各仮定到来時間及び各仮定受信電力を、電波源候補点毎にさらに算出し、さらに算出した電波源候補点毎の各仮定到来時間及び各仮定受信電力、並びに前記各測定到来時間及び前記各測定受信電力に基づいて、前記電波源候補点設定部がさらに設定した複数の電波源候補点のうちから前記有力電波源候補点をさらに抽出することを特徴とする、請求項１に記載の電波源位置推定装置。
　前記電波源候補点設定部は、前記地図情報が示す空間をグリッド状に分割し、当該グリッド上の位置に、前記複数の電波源候補点をそれぞれ設定することを特徴とする、請求項１に記載の電波源位置推定装置。
　前記電波源候補点設定部は、前記電波源候補点抽出部が前記有力電波源候補点を抽出する毎に、前記グリッドを細分化し、細分化したグリッド上の位置に、前記複数の電波源候補点をそれぞれ設定することを特徴とする、請求項４に記載の電波源位置推定装置。
　前記電波源候補点抽出部は、複数の有力電波源候補点を抽出し、
　前記電波源候補点設定部は、前記電波源候補点抽出部が抽出した複数の有力電波源候補点間の空間に、前記複数の電波源候補点をそれぞれ設定することを特徴とする、請求項１に記載の電波源位置推定装置。
　前記電波源候補点抽出部は、単一の有力電波源候補点を抽出し、
　前記電波源候補点設定部は、前記電波源候補点抽出部が抽出した単一の有力電波源候補点周囲の空間に、前記複数の電波源候補点をそれぞれ設定することを特徴とする、請求項１に記載の電波源位置推定装置。
　前記電波源候補点抽出部は、算出した電波源候補点毎の各仮定到来時間及び各仮定受信電力、並びに前記各測定到来時間及び前記各測定受信電力に基づいて、電波間の仮定到来時間差及び電波間の仮定受信電力差と、電波間の測定到来時間差及び電波間の測定受信電力差とを電波源候補点毎に比較することにより、前記電波源候補点設定部が設定した複数の電波源候補点のうちから有力電波源候補点を抽出することを特徴とする、請求項１に記載の電波源位置推定装置。
　前記電波源候補点抽出部は、
　　算出した電波源候補点毎の各仮定受信電力に基づいて、電波の組み合わせ毎の重みを電波源候補点毎にさらに算出し、
　　算出した電波の組み合わせ毎の重みにさらに基づいて、前記電波間の仮定到来時間差及び前記電波間の仮定受信電力差と、前記電波間の測定到来時間差及び前記電波間の測定受信電力差とを電波の組み合わせ毎及び電波源候補点毎に比較することを特徴とする、請求項８に記載の電波源位置推定装置。
　前記電波源候補点抽出部は、算出した電波源候補点毎の各仮定到来時間及び各仮定受信電力、並びに前記各測定到来時間及び前記各測定受信電力に基づいて、仮定受信電力が最も大きい電波とそれ以外の電波との間の仮定到来時間差、及び仮定受信電力が最も大きい電波とそれ以外の電波との間の仮定受信電力差と、測定受信電力が最も大きい電波とそれ以外の電波との間の測定到来時間差、及び測定受信電力が最も大きい電波とそれ以外の電波との間の測定受信電力差と、を電波源候補点毎に比較することを特徴とする、請求項８に記載の電波源位置推定装置。
　前記電波源候補点抽出部は、前記電磁界解析として、レイトレーシング法を行うことを特徴とする、請求項１に記載の電波源位置推定装置。
　請求項１に記載の電波源位置推定装置と、
　前記電波源から前記受信点に到達した複数の電波を受信することにより複数の受信信号を取得する受信用アンテナと、
　前記受信用アンテナが取得した複数の受信信号に基づいて、前記各測定到来方向を算出する到来方向算出部と、
　前記受信用アンテナが取得した複数の受信信号に基づいて、前記各測定到来時間を算出する到来時間算出部と、
　前記受信用アンテナが取得した複数の受信信号に基づいて、前記各測定受信電力を算出する受信電力算出部と、を備えていることを特徴とする、電波源位置推定システム。
　前記受信用アンテナは、複数のアンテナ素子から構成されたアレーアンテナであり、
　前記到来方向算出部は、前記複数のアンテナ素子がそれぞれ取得した受信信号の相関行列の固有値展開を用いて、前記各測定到来方向を算出することを特徴とする、請求項１２に記載の電波源位置推定システム。
　前記受信用アンテナは、ビームフォーミングを行うアレーアンテナであり、
　前記到来方向算出部は、前記アレーアンテナがビームフォーミングにより取得した複数の受信信号の到来方向のうち、受信電力の最も高い方向を測定到来方向とすることを特徴とする、請求項１２に記載の電波源位置推定システム。
　電波源から受信点に到達した複数の電波の各測定到来方向、各測定到来時間及び各測定受信電力に基づいて、当該電波源の位置を推定する電波源位置推定方法であって、
　前記電波源の候補位置を示す電波源候補点を複数設定する電波源候補点設定ステップと、
　前記電波源候補点設定ステップで設定した複数の電波源候補点、及び電波の経路に影響を与える障害物を含む空間を示す地図情報に基づいて、前記受信点から前記各測定到来方向に電磁界解析を行うことにより、それぞれが前記受信点から電波源候補点に到達したと仮定した複数の電波の各仮定到来時間及び各仮定受信電力を、電波源候補点毎に算出し、算出した電波源候補点毎の各仮定到来時間及び各仮定受信電力、並びに前記各測定到来時間及び前記各測定受信電力に基づいて、前記電波源候補点設定ステップで設定した複数の電波源候補点のうちから有力電波源候補点を抽出する電波源候補点抽出ステップと、を含み、
　前記電波源候補点設定ステップでは、前記電波源候補点抽出ステップで抽出した有力電波源候補点に基づいて、複数の電波源候補点をさらに設定することを特徴とする、電波源位置推定方法。